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“利用CO2热泵-太阳能实现建筑物制热/制冷高效节能技术”项目简介
发布时间:2012年08月21日  点击数:

 

能源问题是决定我国可持续发展的重要战略因素,也是当前制约我国国民经济发展的关键因素之一。过去20年间,我国能源消费占世界能源消费量的比重已从8.0%增长到约10.4%。但人均能源资源占有量,我国仅相当于世界平均水平的1/2(石油只有1/10)。为此,我国政府已通过《能源中长期发展规划纲要》草案,提出了把节能放在首位,调整和优化能源结构,合理开发新能源的能源发展战略方针。而且,人们越来越认识到,要实现能源供应可持续发展,关键是针对能源结构,在能耗大的领域和部门推行节能措施,在有条件的情况下,合理利用各种先进的节能技术及设施。
随着社会的发展和人们生活水平的提高,建筑物的能耗(以采暖空调和热水为主)在社会总能耗中所占比重将越来越大,尤其是一线城市,如:上海、北京等大城市,这一特征更加显著。
我国人口众多,房屋建筑规模巨大,近期我国城镇每年新建住宅约4亿,农村6亿左右,建筑建设已成为拉动我国经济新的增长点,同时建筑能耗的增长也越来越大。建筑物是各类用能设备的重要载体,如空调采暖设备,热水系统,照明,多媒体、炊事、水处理以及电梯等等。建筑能耗目前在我国能源终端消费分配结构中位居第二。据统计,自1995年到2010年,建筑能耗的年平均增长率达到10.0%,远高于同期能源消耗总量的年均增长率(4.6%)。开展建筑设备、建筑环境和建筑维护结构等方面的能量综合优化利用,新技术、新产品,以及CO2跨临界循环热泵系统在建筑中的应用形式等,对提高建筑整体能源利用效率,构建可持续建筑具有积极的意义。
试验表明,CO2跨临界循环比常规制冷剂热泵可提高效率30%-50%,具有较高的节能效应和应用前景。国外对CO2跨临界热泵、冷热联供一体机虽做了一定的研究,但对于“一机两用”解决大量民用建筑全年空调的适用制冷剂及跨(近)临界循环的特性、冷热负荷调节匹配、高效蓄冷(热)技术等问题的研究还很不充分,导致CO2热泵系统未能获得规模化应用。
太阳能是一种清洁的、蕴量巨大的可再生能源,其分布不受地域的限制,获取方便。据测算,每年到达地球表面的太阳辐射能相当于   1.3×106亿吨标准煤,其中我国陆地面积每年接收的太阳辐射能相当于2.4×104亿吨标准煤,按照太阳质量消耗速率计,太阳内部的热核反应足以维持6×1010年。目前,太阳能热利用技术较为成熟及普及。因此,高效规模化利用太阳能可有效降低建筑物的能耗,但是,受昼夜交替、季节变化、地理经纬、海拔高度等自然条件的限制以及气候条件等随机因素的影响,一方面单一的太阳能供热系统不能全天运行,另外一方面,太阳能在季节上分布与建筑热负荷需求在时间上不匹配,因此,开发利用CO2热泵-太阳能(二氧化碳热泵-太阳能)互补运行的供热系统可有效降低建筑能耗。
项目拟通过热力学、自控、机械等多学科的系统集成与创新,获得具有自主知识产权的CO2热泵-太阳能(二氧化碳热泵-太阳能)实现建筑物制热/制冷高效节能成套技术,为CO2热泵-太阳能(二氧化碳热泵-太阳能)的规模化应用提供有力的产业化技术支撑。利用CO2热泵-太阳能(二氧化碳热泵-太阳能)实现建筑物制热/制冷高效节能技术,使CO2热泵(二氧化碳热泵-太阳能)不但可在空调冷热水双供系统、供热蓄热系统、生活热水系统及生产工艺供热和区域供冷供热系统中得到应用,而且在冬冷夏热地区,如长江以北黄河流域大部分地区的建筑物制热/制冷的应用中发挥重要作用。

 

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